為確保網購商品能夠完好無損地送達消費者手中，在運輸過程中，必須保護包裹免受損壞。總部位於威斯康星州阿普爾頓市的 CMD 公司專為快節奏的電商行業研發出一套智能快遞袋生產係統。該係統采用倍福控製技術，無縫集成生產線上的所有工站：無論是間歇式還是連續式運行模式，最終形成高度優化的工作流程。
CMD 公gong司si深shen知zhi柔rou性xing自zi動dong化hua與yu結jie果guo可ke複fu現xian性xing對dui於yu包bao裝zhuang行xing業ye的de重zhong要yao性xing。為wei此ci，這zhe家jia原yuan始shi設she備bei製zhi造zao商shang持chi續xu探tan索suo創chuang新xin技ji術shu，並bing將jiang這zhe些xie技ji術shu應ying用yong於yu高gao度du定ding製zhi化hua的de塑su料liao轉zhuan化hua解jie決jue方fang案an賦fu中zhong，以yi精jing準zhun滿man足zu行xing業ye需xu求qiu，CMD 這一企業名稱正是“Custom Machinery Design（定製化機械設備設計）”的精準詮釋，生動體現了其核心的定製化理念。
公司最近開始為一家電子商務領域的合同製造商設計一款新型快遞袋包裝機。CMD 間歇運動產品部產品線經理 Scott Fuller 表示，高吞吐量和直觀操作界麵是其包裝機設計的核心訴求。“這款新型包裝機速度更快，自動化程度更高，解決了我們終端客戶的痛點問題。”Fuller 說道。終端客戶將為線上零售商定製生產電商商品運輸用塑料袋。客戶的另一個需求是：可適配自動化產品裝載的包裝袋。
01
新一代自動化解決方案
在全新優化的薄膜轉換工藝中，1400-GEC 機(ji)器(qi)展(zhan)開(kai)兩(liang)卷(juan)薄(bo)膜(mo)，並(bing)在(zai)這(zhe)兩(liang)卷(juan)薄(bo)膜(mo)上(shang)進(jin)行(xing)套(tao)印(yin)，並(bing)采(cai)用(yong)連(lian)續(xu)縱(zong)向(xiang)熱(re)封(feng)。然(ran)後(hou)，薄(bo)膜(mo)卷(juan)將(jiang)通(tong)過(guo)一(yi)係(xi)列(lie)橫(heng)向(xiang)衝(chong)壓(ya)成(cheng)型(xing)和(he)熱(re)封(feng)工(gong)序(xu)，根(gen)據(ju)訂(ding)單(dan)需(xu)求(qiu)將(jiang)材(cai)料(liao)切(qie)割(ge)成(cheng) 1 至 5 條獨立的包裝袋通道，並添加易撕口設計以方便分離。在將成品包裝袋裝箱前，係統會根據客戶指定的使用規範，執行視覺檢測程序：在包裝袋內注入空氣，並測量其形狀輪廓。
圖片
zhetaijiqicaiyonglequanxindezidonghuagongyi。taconglianxuyundongqiehuanweijianxieyundong，ranhouzaichuliaojieduanyouhuifuweilianxuyundong，qienenggouzaimeigezhuanhuanjieduantongbuchulibutongdegongyirenwu。zheshitawanquanbutongyuwomenyiwangshejiderenhejixing。”
—— Scott Fuller
要yao實shi時shi支zhi持chi所suo有you這zhe些xie功gong能neng，需xu要yao配pei置zhi具ju備bei強qiang大da運yun算suan能neng力li的de控kong製zhi係xi統tong。此ci外wai，開kai發fa團tuan隊dui還hai麵mian臨lin著zhe項xiang目mu周zhou期qi極ji為wei緊jin張zhang的de挑tiao戰zhan。必bi須xu在zai保bao證zheng項xiang目mu如ru期qi交jiao付fu的de同tong時shi，確que保bao最zui終zhong方fang案an能neng夠gou順shun暢chang運yun行xing，並bing具ju有you可ke靠kao的de品pin質zhi保bao障zhang。
02
功能強大的編程工具
TwinCAT 自動化軟件 是一個端到端的開發環境和 Runtime 平台，實現了從 PLC、運動控製到集成式安全以及物聯網功能的全麵整合。在開發新型操作界麵時，TwinCAT HMI 使 CMD 能夠利用 HTML5、JavaScript 和 CSS 等現代網頁設計標準進行編程。由此生成的響應式界麵通過更加直觀的 HMI 設計提升了用戶體驗。
在基於 TwinCAT 進行設備控製編程的過程中，CMD 與倍福特別項目組 (SPT) 的軟件專家們展開了密切合作，並從中獲得了顯著的技術優勢。SPT 框架構建 ISA-TR88 和 PackML 等行業標準以及 TwinCAT 中(zhong)的(de)相(xiang)關(guan)功(gong)能(neng)庫(ku)基(ji)礎(chu)之(zhi)上(shang)。該(gai)技(ji)術(shu)有(you)效(xiao)簡(jian)化(hua)了(le)生(sheng)產(chan)線(xian)中(zhong)各(ge)個(ge)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)的(de)通(tong)信(xin)編(bian)程(cheng)工(gong)作(zuo)。對(dui)開(kai)發(fa)人(ren)員(yuan)而(er)言(yan)，其(qi)優(you)勢(shi)在(zai)於(yu)他(ta)們(men)不(bu)需(xu)要(yao)為(wei)每(mei)個(ge)新(xin)項(xiang)目(mu)重(zhong)複(fu)造(zao)輪(lun)子(zi)，既(ji)能(neng)重(zhong)複(fu)使(shi)用(yong)現(xian)有(you)的(de)代(dai)碼(ma)，又(you)可(ke)快(kuai)速(su)響(xiang)應(ying)新(xin)需(xu)求(qiu)進(jin)行(xing)定(ding)製(zhi)化(hua)調(tiao)整(zheng)。
03
產線效能全麵躍升
CX2033 嵌入式控製器是整條生產線配備的唯一設備控製器。雙核 AMD Ryzen™ 處理器為倍福 DIN 導軌安裝式控製器提供了強大的算力支撐，並為未來的升級和擴展預留了空間。“在資源受限的係統中運行時，HMI 會出現明顯的觸控延遲現象。通過將 HMI 服務器部署在提供豐富計算資源的 CX2033 上，我們成功實現了觸控麵板的極速響應操作。”CMD 公司軟件工程師 Adam Benson 解釋道。
EtherCAT 耦合器 EK1914 通過其數字量標準接口和安全 I/O，實現了整條產線的通信集成。除了用於標準信號的 EtherCAT 端子模塊外，各站點的 I/O 網段還集成了 TwinSAFE 安全端子模塊。這使得 CMD 能夠便捷地為生產線中各個設備配置安全功能，例如為每個工具單獨配置急停按鈕。
在 CMD 公司高動態運動控製應用中，EtherCAT 憑借其出色的同步性能，進一步釋放了倍福驅動解決方案的性能潛力。該設備配備了 AX8000 多軸伺服係統和 AM8000 伺服電機，實現十四軸聯動控製。“AX8000 驅動器在輸出功率與超緊湊設計之間實現了平衡。”CMD 電氣工程師 Jason Plutz 說道。“通過采用集成式安全扭矩關斷功能，我們成功省去了兩個大體積的接觸器，顯著節省了麵板空間。”
CMD 公司采用 TwinCAT 3 軟(ruan)件(jian)平(ping)台(tai)中(zhong)的(de)凸(tu)輪(lun)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)功(gong)能(neng)控(kong)製(zhi)快(kuai)遞(di)袋(dai)包(bao)裝(zhuang)機(ji)上(shang)的(de)兩(liang)個(ge)軸(zhou)。原(yuan)先(xian)安(an)裝(zhuang)在(zai)間(jian)歇(xie)運(yun)動(dong)段(duan)的(de)開(kai)袋(dai)器(qi)通(tong)過(guo)凸(tu)輪(lun)功(gong)能(neng)被(bei)重(zhong)新(xin)定(ding)位(wei)到(dao)下(xia)遊(you)，效(xiao)率(lv)得(de)到(dao)了(le)顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng)。通(tong)過(guo)薄(bo)膜(mo)卷(juan)連(lian)續(xu)成(cheng)型(xing)工(gong)藝(yi)的(de)外(wai)推(tui)法(fa)，開(kai)袋(dai)器(qi)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)精(jing)密(mi)凸(tu)輪(lun)機(ji)構(gou)實(shi)現(xian)動(dong)作(zuo)時(shi)序(xu)的(de)精(jing)準(zhun)匹(pi)配(pei)，確(que)保(bao)在(zai)最(zui)佳(jia)時(shi)刻(ke)完(wan)成(cheng)目(mu)標(biao)運(yun)動(dong)。
為未來做好充分準備
通過采用倍福的軟件框架，CMD 公司將代碼複用率提升至 90%。采用 TwinCAT HMI 後，團隊成功開發出了具有卓越定製化能力、更直觀的操作界麵。“新版操作界麵與我們原有的 HMI 界麵布局相似，但設計更加簡潔、更加人性化。”軟件工程師 Adam Benson 說道。
通過 EtherCAT 通信的 CX2033 嵌入式控製器用於控製整台設備，顯著加快了 CMD 的設備生產節拍。“suoyouhuanjiedounengbaochitongyidegaosusaomiao，zheshiyixiangjudayoushi。butongsududegongxuzhandianzhijianwanquanbuxuyaodanxintongxinwenti，yinweizhenggexitongcaiyongdeshiquanjutongbugengxinjizhi。”Jason Plutz 解釋道。這使得 CMD 團隊成功實現了每分鍾處理 200 英尺（約 60 米）塑料薄膜的目標吞吐量。這意味著每條產線每分鍾可產出 100 個包裝袋，最終實現了每分鍾 300 至 500 個包裝袋的驚人總產量。
展望未來，CMD 團隊計劃升級至搭載四核 AMD Ryzen™ 處理器的 CX2043，以獲得更強大的設備控製性能。倍福擁有豐富的工業 PC 產品線，具有高可擴展性，支持在不重新設計的情況下實現性能調整。
關於德國倍福
倍福（Beckhoff）是一家專注於自動化新技術的德資企業，創立於 1980 年nian，總zong部bu位wei於yu德de國guo威wei爾er市shi。作zuo為wei全quan球qiu自zi動dong化hua技ji術shu的de驅qu動dong者zhe，倍bei福fu定ding義yi了le自zi動dong化hua領ling域yu的de許xu多duo標biao準zhun，是shi國guo際ji標biao準zhun的de製zhi定ding者zhe和he推tui動dong者zhe。公gong司si所suo生sheng產chan的de工gong業ye PC、現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT 自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控製係統，可為各個工控領域提供開放式自動化係統和完整的解決方案。經過 40 年的發展和努力，倍福已在世界各地設立 30 多家分支機構，加上全球的合作夥伴，業務遍及 70 多個國家和地區。
倍福於 1997 年進入中國市場，中國區總部落戶於上海市北高新產業園區，現有員工 300 人，辦事處遍及國內 30 座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應用於風力發電、半導體、光伏太陽能、電子製造、金屬加工、包裝機械、印刷機械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業以太網於 2014 年成為中國國家推薦性標準，並已入編工信部的《國家智能製造標準體係建設指南》。作為一家技術驅動型公司，倍福一直注重在技術上尋求突破創新，在業內享有“創新引擎”的美譽。倍福基於 PC 的控製技術具有良好的開放性，它支持所有主流的工業通信協議，將 IT 技術、互聯網和自動化技術完美融合在一起，為實現工業 4.0 和智能製造奠定了堅實的技術基礎。
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